CN1947605A - 烟叶改性生物隧道在线处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种烟叶改性生物隧道在线处理工艺，包括酶解反应、酶灭活处理、冷却处理和回潮处理工艺，并依次连续地在生物隧道中完成工艺过程。烟叶送入生物隧道的酶解隧道，在控制温度、湿度的条件下，酶加料机构均匀喷洒生物酶处理剂，在线酶解反应5～15min；随之在不低于100℃条件下酶灭活处理5～30min；之后冷却至30℃～45℃，并回潮至含水率15％～30％。本发明工艺简便、工序自然连续，在线快速醇化，提高工作效率，提高烟叶品质和经济效益。
Description
技术领域
本发明属于烟草加工设备技术领域，具体涉及一种能够满足卷烟生产中，在线对烟叶进行醇化等生物改性处理要求的烟叶改性生物隧道在线处理工艺。
背景技术
新鲜采收的烟叶和调制后的原烟在品质上仍存在不同程度的缺陷，不能直接用于加工卷烟制品，需经过初烤、复烤等工艺处理。但复烤后烟叶的整体化学成分尚不协调，一些有利于烟叶内在质量的化学或生化过程尚未发生，因此还需进行工艺处理，提高烟叶质量，改善吃味，增加香气。通常采用物理化学、生物化学技术进行处理。研究结果显示运用生物化学技术处理烟叶，能更有效的提升烟叶品质，减少烟叶本身原有的青杂气和地方性杂气，使烟叶的自然香气显露，同时增加烟味的醇和性和使烟香浓郁。
目前卷烟实际生产过程中主要采用的生物技术处理烟叶仍然是离线处理，属于生产前烟叶的调制处理，需要周期长。而在卷烟生产线上运用生物技术短时间处理烟叶或烟丝，进一步改善烟叶质量的工艺技术方法却鲜有报道。一方面生物技术处理烟叶或烟丝需要的条件苛刻，另一方面能在短时间提升烟叶品质的生物技术工艺难以开发，因此如何在线运用生物技术短时间处理烟叶既是卷烟企业亟需解决的重要工艺技术，也是相关研究机构探索和研究的重要课题。自十九世纪至今，国内外有很多研究机构均开展运用生物化学技术改善烟叶品质的研究，认为利用生物技术能有效提升烟叶的内在品质。
CN03114578.7公开了一种用于提高烟叶品质的复合酶制剂的配方及其制备工艺，其成分是由纤维素酶、蛋白酶、麦芽糖酶、转化酶、溶菌酶组成，经混合、粉碎过筛、包装制备而成。但此复合酶对烟叶中的果胶降解和转化作用不大，而果胶对烟叶的品质有明显的负面作用。且转化酶不明确，无法实现此工艺配方。CN1692846A公开了一种提高烟叶品质的复合酶制剂，其成分是由纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶、糖化酶、酵母粉组成。此复合酶制剂是适用于缩短自然发酵的周期，仍需6～10个月。但如用在卷烟生产中的烟叶短时间前处理过程就达不到此酶制剂作用的效果。CN1600182A公开了一种烟叶醇化剂及其在打叶复烤工艺中的应用情况。该醇化剂中除了由蛋白酶、肽酶、纤维素酶、淀粉酶中的一种或任意两种以上组成的混合物酶制剂外，还有异戊醛、苯甲酸、2，6，6-三甲基环己-1，3-二烯基甲醛等中的一种或任意两种以上混合物，以及乙酸和1-甲基-4异丙基环己-3-醇中的一种或两种的混合物，以及丙二醇。此醇化剂是用于打叶复烤工艺烟叶的醇化过程能缩短醇化周期为一年，添加了异戊醛、苯甲酸等致香成分可能会对烟叶的烟气指标产生不利影响。CN1593268A公开了一种烟用固定化生物添加剂及其制备方法和应用。该添加剂由降解蛋白酶、淀粉酶、果胶酶、多糖降解酶、纤维素酶、表面活性剂、酶激活剂、壁材、乳化剂、缓冲液组成，经固定化工艺操作后形成。此添加剂工艺操作复杂，虽然已大大缩短对烟叶的处理时间，但仍然需要十多个小时，无法实现在生产中的短时间处理运用。CN1133694公开了一种烟草仿生发酵法。是采用仿生容器将烟草密闭包装，形成人为仿生小环境，使烟草在其中发酵。此仿生容器是用无毒、耐磨的树脂形成的薄膜双层塑料仿生袋，并用乙醇浸提香料烟烟花的提取液溶解碳酸氢铵所得的速醇液形成仿生小环境。此发明采用一种特殊容器处理烟叶，但这种特殊的仿生容器制作麻烦。且这种密闭的仿生袋中的温度、湿度是无法调节的。在发酵过程中产生的水蒸汽冷凝在仿生袋壁上，造成烟草局部因水渍而坏叶。乙醇浸提香料烟烟花的提取液会因为香料烟烟花的产地、品种、年限等因素的不同而对形成的仿生小环境产生影响，进而影响烟叶的发酵效果。CN1241377公开了一种仓氧式烟草仿生发酵法。采用密闭的加压氧仓作为仿生容器，烟草在氧仓中发酵、醇化。加压氧仓是具有规模化、电子化、可调节控制温度、气压和湿度的专用设备，氧气由制氧机制得并向加压氧仓供气。此发明的加压氧仓是高性能的专用设备，对设备的操作、清洗、保养都需要高成本的投入，不但操作复杂，且生产成本过高。
综上所述，现有技术的生物改性技术方案均是在离线状态下实施的，周期长，成本高，处理条件及烟叶品质不稳定。针对卷烟生产中在线运用生物技术处理烟叶的专利尚未见到报道，大部分报道的生物制剂运用于烟草中仍需要一年左右的时间，无法作为一种添加剂短时间在线处理烟叶。而一些利用特殊设备处理烟叶的工艺中，对设备的要求很高，操作复杂，成本高。本发明是考虑在卷烟生产中运用生物技术对烟叶进行在线处理的实际需求，而开发的全新处理工艺。本发明人针对现有技术的不足，经过长期潜心研究，开发了一种适合对烟叶烟丝进行在线生物处理的烟叶改性生物隧道在线处理工艺，试验证明应用效果良好。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于在线烟叶烟丝处理的烟叶改性生物隧道在线处理设备。
本发明的目的是这样实现的：包括酶解反应、灭活处理、冷却处理和回潮处理工艺，并依次连续地在生物隧道中完成工艺过程，具体工序步骤如下：
A、待处理的烟叶先由单独的加料设备均匀喷洒占处理烟叶总量5％～20％的生物酶处理剂后，通过传送机构送入生物隧道的酶解隧道，在温度为45℃～100℃，湿度为50％～80％的条件下，在线酶解反应5～15min；
B、经过酶解反应后的烟叶送入灭活隧道，在100-150℃条件下，酶灭活处理5～30min，并使酶降解后的物质和添加的功能性物质发生致香物质聚合反应；
C、经过灭活处理后烟叶在线送到入冷却隧道，利用风冷装置烟叶或烟丝迅速冷却至30℃～45℃；
D、冷却后的烟叶送入回潮隧道，通过增湿系统提高烟叶或烟丝的水份至含水率15％～30％。
酶制剂的最佳作用时间为5～15min。
由于本发明采用了生物隧道技术和生物酶处理剂，由生物隧道营造出最适合生物酶发生作用的适宜环境，在生物酶处理剂中特殊生物酶的催化作用，促进烟叶中的化学成分发生生物降解反应，并不断发生分解、合成和转化的化学过程，从而可控地影响烟叶主要化学成分的变化，使烟叶内在成分的比例更趋于合理，进行改变烟叶的品质，提高烟叶质量，改善吃味，增加香气。
附图说明
下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制。
附图为本发明工艺流程框图。
具体实施方式
如附图所示，本发明包括酶解反应、灭活处理、冷却处理和回潮处理工艺，并依次连续地在生物隧道中完成工艺过程，具体工序步骤如下：
A、待处理的烟叶先由单独的加料设备均匀喷洒占处理烟叶总量5％～20％的生物酶处理剂后，通过传送机构送入生物隧道的酶解隧道，在温度为45℃～100℃，湿度为50％～80％的条件下，在线酶解反应5～15min；
B、经过酶解反应后的烟叶送入酶灭活隧道，在100-150℃条件下，酶灭活处理5～30min，并使酶降解后的物质和添加的功能性物质发生致香物质聚合反应；
C、经过灭活处理后烟叶在线送到入冷却隧道，利用风冷装置烟叶或烟丝迅速冷却至30℃～45℃；
D、冷却后的烟叶送入风回潮隧道，通过增湿系统提高烟叶或烟丝的水份至含水率15％～30％。
所述的风冷装置为空气或者CO2风冷装置。
实施例1
对单料烟叶进行处理。取100kg云南曲靖烤烟B2F打叶复烤烟叶在加入占处理烟叶总量20％的生物酶处理剂后通过传送机构送入生物隧道的酶解隧道，在温度为45℃，湿度为50％的条件下，在线酶解反应酶解反应5min；酶解反应后的烟叶送入灭活隧道，在100℃下，灭活处理20min；然后利用空气风冷装置使烟叶迅速冷却至30℃，再经回潮隧道处理达到15％的含水率。取处理好的烟叶进行化学成分分析，分析结果见表5。将处理好的烟叶按常规卷烟加工工艺进行制造，生产出的卷烟编号为试验1。将100kg云南曲靖烤烟B2F打叶复烤烟叶直接按常规卷烟加工工艺进行制造，生产出的卷烟编号为对照1。两种卷烟按单料烟感观质量评吸，评吸结果见表6。
实施例2、
对分组模块进行处理。以我集团某卷烟品牌为试验对象，该品牌由A、B、C三模块组成，其中将A模块进行生物隧道处理后与B、C模块混合形成品牌。
取100kg A模块烟叶在加入占处理烟叶总量17％的生物酶处理剂后通过传送机构送入生物隧道的酶解隧道，在温度为55℃，湿度为65％的条件下，在线酶解反应酶解反应10min；酶解反应后的烟叶送入灭活隧道，在130℃下，灭活处理30min；然后利用空气风冷装置使烟叶迅速冷却至37℃，再经回潮处理达到20％的含水率。取处理好的烟叶进行化学成分分析，分析结果见表5。将处理好的A模块烟叶按常规卷烟加工工艺进行制造并与B、C模块混合后，生产出的卷烟编号为试验2。将100kg该品牌烟叶直接按常规卷烟加工工艺进行加工，生产出的卷烟编号为对照2。两种卷烟成品按国标进行感观质量评吸，评吸结果见表7。
实施例3
对全配方烟叶进行处理。
取100kg全配方叶组烟叶在加入占处理烟叶总量5％的生物酶处理剂后通过传送机构送入生物隧道的酶解隧道，在温度为70℃，湿度为80％的条件下，在线酶解反应酶解反应15min；酶解反应后的烟叶送入灭活隧道，在150℃下，灭活处理30min；然后利用CO2风冷装置使烟叶迅速冷却至45℃，再经回潮处理达到30％的含水率。取处理好的烟叶进行化学成分分析，分析结果见表5。将处理好的烟丝按常规卷烟加工工艺进行制造，生产出的卷烟编号为试验3。将100kg配方叶组烟丝直接按常规卷烟加工工艺进行制造，生产出的卷烟编号为对照3。两种卷烟按国标进行单料烟感观质量评吸，评吸结果见表8。
实施例4
取100kg全配方叶组烟叶在加入生物酶处理剂后通过传送机构送入生物隧道的酶解隧道，在温度为80℃，湿度为70％的条件下，酶加料机构喷洒占处理烟叶总量10％的生物酶处理剂，在线酶解反应酶解反应15min；酶解反应后的烟叶送入灭活隧道，在110℃下，灭活处理30min；然后利用CO2风冷装置使烟叶迅速冷却至45℃，再经回潮处理达到30％的含水率。其综合评测结果优于对照组。
实施例5
取100kg全配方叶组烟叶在加入占处理烟叶总量20％的生物酶处理剂后通过传送机构送入生物隧道的酶解隧道，在温度为90℃，湿度为60％的条件下，在线酶解反应酶解反应15min；酶解反应后的烟叶送入灭活隧道，在120℃下，灭活处理30min；然后利用空气风冷装置使烟叶迅速冷却至45℃，再经回潮处理达到30％的含水率。其综合评测结果优于对照组。
表5 对照样与试验样化学成分分析结果
| 烟叶样品 | 总糖(％) | 还原糖(％) | 总氮(％) | 烟碱(％) | 氯(％) | 钾(％) | 蛋白质(％) | 糖氮比 | 糖碱比 |
| 对照1 | 20.29 | 16.46 | 2.63 | 3.60 | 0.35 | 1.32 | 12.04 | 7.71 | 5.64 |
| 试验1 | 22.32 | 18.97 | 2.68 | 3.65 | 0.39 | 1.40 | 11.69 | 8.32 | 6.11 |
| 对照2 | 25.60 | 22.34 | 2.20 | 2.69 | 0.23 | 1.44 | 10.42 | 11.64 | 9.52 |
| 试验2 | 28.16 | 23.56 | 2.23 | 2.71 | 0.20 | 1.49 | 10.18 | 12.65 | 10.39 |
| 对照3 | 24.10 | 20.19 | 2.16 | 2.19 | 0.30 | 1.41 | 11.13 | 11.16 | 11.00 |
| 试验3 | 23.84 | 18.73 | 2.12 | 2.26 | 0.31 | 1.46 | 10.81 | 11.25 | 10.55 |
从表5中可以看出，运用本发明生物隧道技术处理后，对烟叶的总糖含量和还原糖含量影响显著，均有不同程度的提高；对总氮、烟碱、氯、钾含量影响不显著；对蛋白质含量有一定影响，呈降低作用；糖氮比、糖碱比的比值更趋于合理，改善烟叶的内在品质。
表5中的数据显示，在一定范围内，还原糖含量减少，总氮含量适当降低，有利于增进烟草的香吃味质量。处理后的配方叶组烟丝样品中还原糖、总氮含量均较对照样降低，说明处理样烟丝中转化成香味成分的物质增多。
表6 对照样与试验样卷烟感官质量评吸结果
| 卷烟样品 | 烟气指标 | |||||||||
| 香气质15 | 香气量15 | 浓度15 | 刺激性15 | 杂气10 | 余味10 | 劲头10 | 燃烧值5 | 灰色5 | 总分100 | |
| 对照1 | 7 | 7 | 8 | 6 | 5 | 4 | 5 | 3 | 3 | 48 |
| 试验1 | 8 | 8 | 9 | 8 | 5 | 4 | 5 | 3 | 3 | 53 |
表6的评吸结果表明，试验样在香气质、香气量、浓度、刺激性方面都较对照样有明显提高。主要表现为香气更细腻、醇和；香气量更浓郁、充足；浓度更足；刺激性降低。
表7 对照样与试验样卷烟感官质量评吸结果
| 卷烟样品 | 烟气指标 | |||||||||
| 香气质15 | 香气量15 | 浓度15 | 刺激性15 | 杂气10 | 余味10 | 劲头10 | 燃烧值5 | 灰色5 | 总分100 | |
| 对照2 | 8 | 9 | 8 | 8 | 7 | 7 | 6 | 3 | 3 | 59 |
| 试验2 | 9 | 9 | 9 | 8 | 8 | 8 | 6 | 3 | 3 | 63 |
表7的评吸结果表明，试验样在香气质、香气量、浓度、余味方面都较对照样有明显提高。主要表现为香气更细腻、醇和；香气量更浓郁、充足；浓度更足；余味更舒适、干净。
表8 对照样与试验样卷烟感官质量评吸结果
| 卷烟样品 | 光泽(分) | 香气(分) | 谐调(分) | 杂气(分) | 刺激性(分) | 余味(分) | 综合得分(分) |
| 对照3 | 5.00 | 27.85 | 4.85 | 10.60 | 16.75 | 21.05 | 86.1 |
| 试验3 | 5.00 | 28.55 | 5.14 | 10.90 | 17.55 | 21.25 | 88.4 |
表8的评吸结果显示，经生物隧道技术处理后的试验样卷烟与对照卷烟相比，香气更细腻、丰富，香气量较足，透发性好，刺激降低，尤其是喉部刺激降低明显，余味舒适干净。这说明经处理后的卷烟的感官质量较对照样有明显改进，具有较强的实用价值。
本发明的特点：
1、本发明工艺简便、工序自然连续，应用于在线处理烟叶或烟丝，可以改善经初烤、复烤处理后的烟叶或烟丝质量，达到提高烟叶或烟丝内在品质的目的。
2、缩短了新鲜采收的烟叶和调制后的原烟的自然醇化周期，由一年左右缩短了在线快速处理，大大提高工作效率，。且设备简单，操作简便，成本低廉。
3、能有效降低烟草中的有机高分子物质，提高复烤后的烟叶或烟丝品质，实现在线改善烟叶或烟丝质量，不但能有效降低生产成本，且工艺先进，操作方便，能产生很好的经济效益。
Claims (4)
1、一种烟叶改性生物隧道在线处理工艺，包括酶解反应、酶灭活处理、冷却处理和回潮处理工艺，并依次连续地在生物隧道中完成工艺过程，具体工序步骤如下：
A、待处理的烟叶先由单独的加料设备均匀喷洒占处理烟叶总量5％～20％的生物酶处理剂后，通过传送机构送入生物隧道的酶解隧道，在温度为45℃～100℃，湿度为50％～80％的条件下，在线酶解反应5～15min；
B、经过酶解反应后的烟叶送入灭活隧道，在100-150℃条件下，酶灭活处理5～30min，并使酶降解后的物质和添加的功能性物质发生致香物质聚合反应；
C、经过灭活处理后烟叶在线送到入冷却隧道，利用风冷装置烟叶或烟丝迅速冷却至30℃～45℃；
D、冷却后的烟叶送入回潮隧道，通过增湿系统提高烟叶或烟丝的水份至含水率15％～30％。
2、如权利要求1所述的烟叶改性生物隧道在线处理工艺，其特征是：所述A工序中，由单独的加料设备均匀喷洒占处理烟叶总量10％～17％的生物酶处理剂后的烟叶，在温度为65℃～90℃，湿度为60％～70％的条件下，在线酶解反应5～15min。
3、如权利要求1所述的烟叶改性生物隧道在线处理工艺，其特征是：所述的B工序中，酶灭活温度为110-130℃条件下，酶灭活处理5～30min。
4、如权利要求1所述的烟叶改性生物隧道在线处理工艺，其特征是：所述的风冷装置为空气风冷装置或者CO2风冷装置。
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